mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterDnes866
mod_vvisit_counterVčera477
mod_vvisit_counterTento týden5415
mod_vvisit_counterMinulý týden4849
mod_vvisit_counterTento měsíc16984
mod_vvisit_counterMinulý měsíc23831
mod_vvisit_counterCelkem1606648

Právě je připojeno: 210 hostů, 2 bots online
Your IP: 54.198.164.83
 , 
Dnes: Dub 22, 2018

Galvanizujeme

pok3-18 pok3-19 Naše poznatky mají velký význam v průmyslu. Pomocí elektrolýzy se kov získává v čisté formě. Elektrolyticky lze také opatřit různé součástky kovovým povlakem (galvanické pokovování), např. mědí, chrómem, stříbrem, zlatem.Nejprve pracujeme bez zdroje proudu Nejdůležitějším předpokladem při všech těchto pokusech je naprostá čistota předmětů, které při galvanizování používáme.

Předměty musí být především očištěny od tuků, jinak se jejich povrch kovem nepotáhne. Předmět můžeme odmastit trichlóretylénem, nebo jej omyjeme kartáčem v horkém 10% roztoku sody. Rez osmirkujeme a je samozřejmé, že očištěný předmět nesmíme uchopit prsty. Ve skleněném pohárku rozpustíme 10 g síranu mědnatého (CuSC>4 . 5 H2O) v 500 ml destilované vody a roztok okyselíme 3 až 5 ml zředěné kyseliny sírové (H2SO4). Ponoříme-li do této lázně čistý kousek měkké oceli, třeba klíč, v několika málo vteřinách se potáhne načervenalou vrstvou mědi. Rychle kov vytáhneme a opláchneme tekoucí vodou. Tímto způsobem můžeme též postříbřit železo, měď nebo mosaz v lázni z roztoku soli stříbra (dusičnan stříbrný AgNOs). Pozorovaný děj si vysvětlíme. Neušlechtilé kovy (např. železo) se rozpouštějí v roztoku snáze než kovy ušlechtilé (např. stříbro). Kovy neušlechtilé mají - jak říká fyzik - vyšší rozpouštěcí tlak, takže ze svých roztoků vytlačují ušlechtilé kovy. Rozpouštěcí tlak nám určuje stupeň schopnosti kovových atomů odevzdat elektrony, kladně se nabít a stát se tak kladnými ionty (kationty). Vyjádřeno rovnicí to vypadá takto: Fe (kovové) -> Fe++ + 2 e-2U Elementární železo přejde do roztoku, odevzdá dva elektrony a stane se iontem. Měď se v lázni rozpouští na ionty mědi, které jsou kladné. Kladný ion mědi přijme elektrony, které odevzdalo železo, tím se stane elektricky neutrální a vzniká tak atom prvku mědi. Toto se děje bezprostředně na povrchu železného předmětu, a tak vzniká jeho měděný povlak. U mědi vypadá rovnice takto: Cu++ + 2 e- -> Cu "Ušlechtilost" nebo "neušlechtilost" kovu je relativní vlastnost, která záleží na poloze kovu v tzv. napěťové řadě. Napěťová řada je sestavena takto: K, Na, Mg, AI, Mn, Zn, Cr, Cd, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H (vodík se zde chová po chemické stránce jako kov), Cu, As, Bi, Sb, Ag, Pt, Au. Každý kov řady vytlačuje z roztoku solí kov, který je od něho v naší řadě napravo. Pro galvanické pokovování můžeme užít pouze ušlechtilejší kovy a čím jsou kovový výrobek a "povlakový" kov od sebe v řadě vzdálenější, tím pokovování probíhá snáze. Mosaz se dá např. tímto způsobem zvlášť dobře postříbřit, poněvadž zinek jako součást mosazi je v řadě vzdálen od stříbra velmi značně, a má tedy proti stříbru velký rozpouštěcí tlak.

Galvanizujeme s baterií

Galvanizování provedeme v zásadě stejným způsobem, jako se kovové předměty ve výrobě povrchově zušlechťují nebo chrání proti korozi. Chceme např. pomědit nějaký malý kovový předmět, třeba klíč. Ve sklenici připravíme roztok z 500 ml destilované vody a 10 g síranu mědnatého. Do této lázně zavěsíme na jednu stranu sklenice poměďovaný předmět, který jsme napřed zbavili tuku. Předmět spojíme se záporným pólem baterie z kapesní svítilny o napětí 4,5 V. K pokusu také stačí dvě tužkové baterie spojené za sebou (dávají dohromady 3 V). Předmět se tak stává katodou. Do lázně na druhé straně nádoby ponoříme malý čistý kousek měděného plechu, který spojíme s kladným pólem baterie. Po zapojení prochází roztokem zcela nepatrný proud, asi 0,1 A. Prostor mezi elektrodami nesmí tedy být příliš malý. Asi po 10 minutách můžeme již zjistit na klíči tenký povlak mědi. Z klíče opatrně kartáčkem setřeme uvolněné částečky mědi a budeme dále pokračovat v poměďování, nejdéle však jednu hodinu. Jaký děj probíhal? Kladné ionty putují k záporně nabitému pólu, ke klíči, a tam se vybíjejí (neutralizují). Zbytek kyseliny SO4 vytvoří s mědí anody molekulu síranu mědnatého (CUSO4). Tato skutečnost je při elektrolýze velmi důležitá, neboť poměr mezi disociovanými a nedisociovanými molekulami, tzv. stupeň disociace, musí zůstat stálý. Průběh pokusu značně záleží též na druhu roztoku a na jeho teplotě.

Stavíme nejjednodušší akumulátor světa

Slovo akumulátor pochází z latinského accumulare = shromažďovat. Tento přístroj sice neshromažďuje elektrické náboje a neuskladňuje je, jak by se z názvu někdo mohl domnívat. V akumulátoru se elektrická energie přeměňuje v chemickou, kterou v případě potřeby opět získáme ve formě energie elektrického proudu. Dobré akumulátory mívají účinnost až 80 %. Náš akumulátor bude opravdu tím nejjednodušším. Skládá se ze dvou čistých olověných desek (např. 4 x 10 cm), které stojí ve sklenici s kyselinou sírovou (pozor - leptá!), která je zředěna vodou v poměru 1:10. (Kyselinu vždy přiléváme do vody, nikoli naopak!) Destičky mohou být velmi tenké. Při střihání destičky necháme nahoře proužek, který ohneme přes skleněný okraj sklenice, a tak ji nejjednodušším způsobem zavěsíme. Nyní připojíme napětí 4 V, můžeme také použít dvě baterie z kapesní svítilny, zapojené paralelně (plus spojíme s plusem a minus s minusem) o napětí 4,5 V.

Dokazujeme zahřátí vodiče

pok3-20 K důkazu zahřátí vodiče užijeme skutečnosti, že se všechny kovy (a jiné látky) při zahřívání roztahují. Upevníme tenký vodič, nejlépe odporový drátek (z manganinu, niklu nebo z jiné látky) s malým závažíčkem uprostřed, podle obrázku. Uvidíme, že závaží klesne, jak- mile drátem začne procházet proud, neboť se přitom teplota drátu začne ihned zvětšovat. Tohoto význačného průvodního jevu elektrického proudu - vzniku tepelné energie - se využívá v technice i v domácnosti, např. v hutních pecích, v topných tělesech, žehličkách, ledničkách, páječkách, lékařských a jiných přístrojích a konečně také v žárovkách (zde ovšem využíváme nikoli tepelného, ale světelného účinku). Tepelných účinků proudu se též využívá v elektrických měřicích přístrojích tepelných i odporových, které jsou vhodné pro měření stejnosměrného, střídavého i vysokofrekvenčního proudu. Teplota stoupá zhruba s druhou mocninou proudu, proto mají přístroje tohoto druhu nelineární stupnici. Pro naši laboratoř potřebujeme měřicí přístroje, zhotovíme si tedy tepelný měřicí přístroj.

 
Anketa
Nápad s povinným počítáním příkladů přes internet (novinka)
 

 


120x600_gif

 

 


logo-cez


logo-nadace-cez-29mm-a4-rgb-png